ביקורת על שוק החשמל הנוכחי, חוסר עקביות ופוטנציאל לאנרגיות מתחדשות

[סבסטיאן ל]

שלום,

רציתי לכתוב מאמר ארוך על שוק החשמל האירופי, חוסר הקוהרנטיות שלו מבחינת אנרגיה מתחדשת, בפרט על היעדר מודל כלכלי לאגירת אנרגיה, שהוא הכרחי לחלוטין אם אנחנו רציניים בעשיית מתחדש!
לכן הצגתי הצעה לסטטוס "סוללה מבוזרת וירטואלית", והסברתי מה ישתנה.
כדי לחשוף מקרה קונקרטי ויישומי חשפתי פרוספקט טכני של אחסון מסה תרמית סביב מתחם גרעיני חדש שייבנה כדי להראות שיש סבירות גבוהה שזהו העתיד של החברה הבת.

אם אני מדבר על גרעיני זה רק בגלל שהוא מסוגל לייצר סוללה יעילה במיוחד עבור ENRs.
הדבר נובע בעיקרו מהעובדה שלתחנת כוח גרעינית יש נצילות אנרגטית ראשונית ירודה, 34%, שניתן לשפר מאוד עם אגירה תרמית מחוממת באנרגיות מתחדשות, ובכך הודות לעלייה ביעילות הראשונית על ידי הגדלת הטמפרטורה של המקור החם, נוכל לשחזר את כל ה-ENRs שהוזרקו לחימום האחסון, וזה ממש לא טריוויאלי!

זוהי השתקפות חשובה שיש לבצע, במהירות, לפני תחילת האתרים הגרעיניים החדשים!
זה מכריע לפיתוח של אנרגיות מתחדשות, אבל גם לרווחיות של כוח גרעיני להיות בטוח


החיסרון, זה מאוד טכני, בטח משעמם לקריאה ויתרה מכך אני כותב רע לא עשיתי מכתב באק אז זה תלוי בך לראות, בכל מקרה יש מה להפתיע יותר מאחד עם החזון שלי של המעבר אנרגטי!

https://medium.com/@nonoceb/paradoxe-du-marché-de-lelectricité-europeen-b8c2eceb0dfb

עדיין ניתן לשנות את המאמר כדי לקבל פרוספקט מציאותי פיזית וכלכלית, בין היתר.
בכל זאת טכנית אני מאמין שהוא יציב ושהוא לא יזוז ביסודו.

קריאה מהנה!
סבסטיאן

[sicetaitsimple]

אם אני מדבר על גרעיני זה רק בגלל שהוא מסוגל לייצר סוללה יעילה במיוחד עבור ENRs. 
סבסטיאן

אלוהים!
קראתי את המאמר שלך.
מעבר לעובדה שזה בלתי אפשרי מבחינה טכנית להפעיל טורבינה בטווח טמפרטורות כזה, האם חישבת עכשיו את נפח האחסון שיהיה צורך לעבור מהספק של 1000MW (גרעיני טהור) להספק של 1600MW (גרעיני + אחסון) , זה 24/24? איזה מחסן יחומם בחשמל מתחדש, כדי שיוחזר לחשמל עם תשואה של 30 עד 40%? באיזה חשמל מתחדש, מיוצר מתי?

ובכן...אני חושב שאתה חולם, ואתה לא יודע הרבה על זה. מצטער.

[סבסטיאן ל]

היי פשוט

קודם כל תודה על ההתעניינות, אנחנו נכנסים ישירות לנושאים המפלגים בדרך כלל וזה מסובך טכנית.

לגבי מה שאפשר להגיע בטמפרטורת מעיינות חמים בקיטור בחרתי בערך ריאליסטי למדי של 500°c, חלק מטורבינות הקיטור לתחנות כוח פחמיות פועלות ב-550°c. למעשה, מגבלת הטמפרטורה נובעת בעיקרה מהיכולת לא לחמצן את המתכת המשמשת את הטורבינה והיא נוגעת רק לשלב הלחץ הגבוה.
עבור שלבי הלחץ הנמוך המגבלה נובעת מהכוח הצנטריפוגלי על להבי ההתפשטות האחרונים בלחץ נמוך מאוד, אפילו עברנו מטורבינה ב-3000 סל"ד ל-1500 סל"ד כדי לעמוד בגבול זה למרות העלויות המוגדלות לייצור גנרטור AC שהוא כבד ויקר יותר מאשר גרסת 3000 סל"ד.

כאן אפילו מדברים על טורבינת קיטור מים ב-610 מעלות צלזיוס https://www.tlv.com/global/FR/steam-the ... steam.html

לגבי נפח האחסון התרמי, כן החישוב נעשה בסדר הגודל הוא עשרה GWh בטווח הקצר 24H-48H, אין הבדל בין כניסת חשמל ENR או קלט חשמל ממקור גרעיני. זה גם מאפשר כוח חיתוך מסיבי של תחנת הכוח הגרעינית במצבים שבהם האנרגיה המתחדשת עולה על הביקוש.
ברור שפריקת האגירה היא לא 24 שעות ביממה, יש שלבי טעינה ושלבי פריקה, אבל הגאונות היא שאפשר טכנית לשחזר את כל החשמל שנאגר ע"י שיפור היעילות. גרעיני בזמן הפריקה, בשלב זה אנו משתמשים אנרגיה תרמית גרעינית טובה יותר וזה מפצה על ההפסדים של מחזור הקיטור של הוצאת המלאי... אתה צריך להסתכל על זה מקרוב, אני יודע שזה מסובך

[Obamot]

שלום וברוך הבא סבסטיאן,

אל תיעלב מהתגובות הנוקבות של חברים מסוימים (הידועים כאן על כך ואשר נחשבים לעתים קרובות עבור שמנת), ותודה על כך שקיבלת את משחק העימות בין רעיונות לפי הגישה המקורית שלך וההיבט ההמצאתי שלה.

אם אנחנו מבינים היטב ואם נרחיב את הרעיון שלך, למה לא להתקין אתרי אחסון חום, כדי לעשות למשל. סוג חדש של צינורות שטיפת מים - כלומר תחנות העברת אנרגיה שאובה (במקרה זה שאיבת חום בשעות השפל - וצמודות לתחנות הכוח עם טורבינות ייעודיות נוספות, וברור שיאפשרו להגדיל (או אפילו להכפיל?) את יכולת התגובה שלהן. לגורם העומס של הרשת, ובכך להגדיל את צי הייצור של אנרגיות מתחדשות... (באופן פרופורציונלי)

לחישובים יימצא האופטימום! מה זה משנה! אבל הרעיון טוב מאוד, הודות לקרבתו למקור חום אנחנו מבינים מיד למה... ולמה לא לכלול אגירה גיאותרמית באותה פרספקטיבה?

אפשר אפילו לתהות מדוע הרעיון לא היה כבר קונקרטי? אולי בגלל ההתנגדות ההיסטורית בין הגרעין VS EnR...?

[סבסטיאן ל]

זה עתה עשיתי חישוב מדויק יותר של היעילות החשמלית של אחסון-שליפה תרמי, היא 88.6%

מאדים רווי 70bar 285.80°c 
אנטלפיה ספציפית של מים נוזליים 1267.48kj/kg 
אנתלפיה ספציפית של קיטור 2773.51kj/kg 
חום אידוי סמוי 1506.03kj 
חום סגולי 5.0348kj/kg
לאדים ב-70בר ב-500°C יש אנטלפיה של 3411.4kj/kg, לכן עלינו להוסיף 638kj/kg מתוך סך של 3411kj/kg = 18.7% של חום-על.
הספק ראשוני עבור 1GW ב-n=34% = 2.94GW
הספק ראשוני עבור 1.6GW ב-n=44.2% = 3.62GW
כוח חימום-על 3.62Gw x 18.7% = 0.677GW
הספק הכור 3.62Gw x 81.3% = 2.94GW
אז יש לנו יעילות כוללת של פריקה תרמית (לא כולל הפסדי פיזור של מיכל HT) כלפי חשמל של 600MW/677MW = 88.6%
אם יש, זה יהיה אפילו טוב יותר, שכן יהיו פחות מתלים למיחזור הודות לאדים יבשים באמת בתחילת המחזור.

[סבסטיאן ל]

אם נחשב את הגידול בנפח הקיטור המחומם ב-70בר עם PV = nRT, כלומר יחס של 773K/558K או 38.5% יותר עבודה זמינה בטורבינה, על ידי הזרקת 18.7% של אנרגיה מחוממת.
אנו גם יודעים שהיעילות בפועל של טורבינת הקיטור היא 34% ב-285 מעלות צלזיוס, אך קשה להעריך במדויק את היעילות ב-500 מעלות צלזיוס מחוממת יתר על המידה.

אנו יכולים לחשב את היחס בין תשואות קרנו ב-2 נקודות הטמפרטורה החמות:
1-323/558=42%
1-323/773=58%
כלומר יחס של עלייה ביעילות של 38%, ערך שמתאים לגידול בנפח הקיטור בגז מושלם. הִגָיוֹן.
לאחר מכן נוכל להעריך באופן גס את התשואה החדשה ב-0.34 x 1.38 = 46.9% ולחזור על המאזן:

הספק ראשי עבור 1.6GW חשמל ב-n=46.9% = 3.426GW
כוח חימום-על 3.426Gw x 18.7% = 0.64GW
הספק הכור 3.426Gw x 81.3% = 2.785GW

אז אם הזרמנו 640MW לאחסון התרמי בעבר, נשחזר 600MW, כלומר נצילות אחסון של 93.75%, זה פיו.

[sicetaitsimple]

מטורבינת הגיאומטריה המשתנה.....

אם הבנתי נכון, הטורבינה משמשת:
- ב-70 בר ו-286 מעלות צלזיוס עבור 1000MW במצב ""גרעיני בלבד"
- ב-70 בר ו-500 מעלות צלזיוס עבור 1600MW במצב "גרעיני + פירוק מלאי"
איזה תרחיש? נניח 90% מהזמן במצב גרעיני בלבד ו-10% מהזמן לשאר?

מה שלא בסדר הוא שהטורבינה ושאר מחזור המים-קיטור יצטרכו להיות בגודל לתנאים הגבוהים ביותר, כלומר 500°C ו-1600MW.
אז כאשר אתה שולח לה קיטור ב-70 בר 286 מעלות צלזיוס, הטורבינה תהיה לא מתאימה לחלוטין ותפעל ביעילות ירודה (לעומת יעילות המחזור של 34% שציינת עבור טורבינה המותאמת לערכים של 70 בר 286° VS). זה רק בהיבט התרמודינמי, זה עדיין יצטרך לעבוד לאורך זמן.
השפלה משמעותית 90% מהמקרים, במשך 10% מהזמן זה יהיה קצת יותר טוב.
אלא להמציא את הטורבינה של 1600MW עם גיאומטריה משתנה....

[Obamot]

האם לא הצעתי בצניעות טורבינה ייעודית?
האם כל כך קשה להתווכח במובן בונה/המצאתי/חיובי, טכניקת עשייה "בשירות הרעיונות והיעדים" (עד כמה שהגבולות שלהם מובנים מאליהם) ולא קצת שיטתי נגדם?

[sicetaitsimple]

האם לא הצעתי בצניעות טורבינה ייעודית?

אה, בצניעות, אם אתה הולך על טורבינה ייעודית, אתה נופל על היעילות הקלאסית של מחזור מים-קיטור בטמפרטורה/לחץ רגילים למדי, נניח בין 35 ל-40% יעילות.
אבל כפי שאמרת בצדק קצת למעלה, השאלה האמיתית היא "אפשר אפילו לתהות מדוע הרעיון לא היה כבר קונקרטי? "
זה תעלומה....

[Obamot]

ובכן כן, אגירת אנרגיה על ידי שינוי פאזה, בצורה של חום, מתבצעת וזה עובד!

לא תכריח אותנו לעוד סילוגיזם!
[אם הם לא עשה את זה "אז זה טוב זֶה]:"
(בלה בלה בלה)

אתה לא עונה לתחתית ההודעה שלי, מכיוון שאינך מתאמץ להיות קונסטרוקטיבי (הצעתי גם לחבר אותה לאנרגיה גיאותרמית* והיא קיימת תחת המושג CCF => צימוד כוח חום => מיוצר בו זמנית חום וחשמל. לכן רק לאחר שחשבו על זה יש להרחיב / להתאים את המושג קוגנרציה...
(גם אם זה לא בדיוק מה שחשבנו עד אז) אני מצדיע ל"מאמץ ההמצאתי" שהביע סבסטיאן.


*) מה אתה יודע? אולי בזמנים של שפע מעצבים לא חשבו על זה או בגלל עניין של עלות. ואילו כיום יש צורך למצוא פתרונות אחרים בתמהיל האנרגיה הזמין?